Utvärdering av en ny torkningsteknik för diskmaskiner : En parameterstudie som utvärderar torkprocessen i en diskmaskin integrerat med värmepumpsteknologin

Sammanfattning: Denna studie har undersökt en torkningsprocess för diskmaskiner där värmepumpsteknologin appliceras. I och med den nya energimärkningen som implementerades för vitvaror under 2021, har detta inneburit hårdare krav på energianvändningen för diskmaskinsindustrin. Torktumlare har tidigare genomgått samma problematik som diskmaskinerna. Genom att integrera en värmepump med ett torktumlarsystem kunde samma önskade torkningsgrad uppnås med ett lägre energibehov för torkningsprocessen för torktumlarna. Detta arbete syftar till att undersöka motsvarande process för diskmaskiner.Syftet med studien är att försöka fastslå viktiga parametrar och hur de ur ett energiperspektiv och torkningsgrad påverkar systemet. Målet med studien har varit att undersöka vilken torkningsgrad och energianvändning som går att uppnå för systemet. Målet med studien har även varit att försöka fastslå vilka egenskaper som går att uppnå på den fuktiga luften efter att torkningsprocessen avslutats. Studien har realiserats genom att ta fram en beräkningsmodell för systemet i programvaran MATALAB Simulink för att sedan genomföra en parameterstudie. Systemet som har analyserats inkluderar en diskmaskin, en fläkt och en värmepump. För arbetet harbetydelsen av parametrarna massa och volym på värmeväxlare, massflöde på kylmedel, effekt på kompressorn och volymflödet på den fuktiga luften undersökts. Studien har genomförts tillsammans med ASKO Appliances AB.Resultatet från studien visar att det är massan och volymen på förångaren som är de mest betydande parametrarna sett till torkningsgraden. Den högsta kondenseringsgraden som uppnås är 93 g och den lägsta 38 g. För att uppnå en så hög kondensering som möjligt är en förångare med stor volym och massa att föredra. Volymflödet på luften anses också ha en betydande roll för kondenseringen, genom att korrigera denna parameter kan kondenseringen visa en skillnad på 55 %. Ett högt volymflöde är att föredra ur kondenserings synpunkt. Studien visar att ur ett energiperspektiv och sett till värmepumpens COP är det en kombination av de två parametrarna massflöde för kylmedel och effekt på kompressor som är de viktigaste parametrarna. Det lägsta COP som beräknades för studien var 0,6 och det högsta beräknades till 4,7. För att uppnå ett så högt COP som möjligt rekommenderas det att använda ett lågt massflöde på kylmedlet och en låg effekt på kompressorn. Korrigering av parametrarna massa och volym på kondensorn och volymflödet för luften ger sedan optimala förhållanden, där en stor kondensor och högt flöde gynnar systemet sett till COP. Parameterstudien visar att för den fuktiga luftens egenskaper är det framför allt massflödet på kylmedlet som påverkar temperaturen och den relativ fuktigheten. Ett högre flöde kommer att leda till en högre temperatur och lägre relativ fuktighet. Samtliga körningar uppnår temperaturer inom 40–51 ℃ under torkningsprocessen. Lägst relativ fuktighet beräknades till 28 % och den högsta relativa fuktigheten till 42 %. Vidare studier krävs där en fysisk prototyp konstrueras. Detta skulle innebära att mer verklighetstrogna indata skulle kunna användas för beräkningsmodellen och enförbättring av optimeringen för systemet.